葉綠體大約含2000-2500 種蛋白，葉綠體基因組編碼的不足100 種，因此大量的蛋白質(zhì)也是由核基因編碼，在細(xì)胞質(zhì)中合成，然后定向轉(zhuǎn)運到葉綠體。
葉綠體蛋白的轉(zhuǎn)運機理與線粒體的相似。如：通常前體蛋白N端具有信號序列，完成轉(zhuǎn)運后被信號肽酶切除，和線粒體一樣發(fā)生后轉(zhuǎn)譯；每一種膜上有特定的轉(zhuǎn)位因子；內(nèi)外膜具有接觸點（contact site）；需要能量，同樣利用ATP和質(zhì)子動力勢。但是兩者的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運體系中除了某些hsp分子相同外，轉(zhuǎn)位因子復(fù)合體是不同的。葉綠體外膜的轉(zhuǎn)位因子被稱為TOC復(fù)合體，內(nèi)膜的轉(zhuǎn)位因子被稱為TIC復(fù)合體。
葉綠體有6個區(qū)隔：①外膜、②膜間隙、③內(nèi)膜、④基質(zhì)、⑤類囊體膜、⑥類囊體腔。因此葉綠體的蛋白轉(zhuǎn)運途徑更復(fù)雜一些。
葉綠體前體蛋白的N端信號序列長度為20－150 個氨基酸殘基，同一植物不同前體蛋白的N端序列不具有同源性，分為3 個部分：N 端缺乏帶正電荷的氨基酸，以及甘氨酸和脯氨酸；C 端形成兩性β折疊；中間富含羥基化的氨基酸，如絲氨酸和蘇氨酸。
轉(zhuǎn)運到葉基質(zhì)的前體蛋白具有典型的N端序列。轉(zhuǎn)運到葉綠體內(nèi)膜和類囊體的前體蛋白含有兩個N端信號序列，*個被切除后，暴露出第二個信號序列，將蛋白導(dǎo)向內(nèi)膜或類囊體膜（圖7-30）。轉(zhuǎn)運到葉綠體外膜上的蛋白分兩類：一類含內(nèi)部信號序列；另一類蛋白的N 端序列被切除后，其后的停止轉(zhuǎn)移序列使蛋白質(zhì)定位在外膜。
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